SpaceX公司正在建造一個雄心勃勃的巨型鋼鐵火箭系統,名為Starship-Super Heavy。
馬斯克希望該高達120米(394英尺)的飛行器,可以完全快速重複使用,並以經濟實惠的方式將人們發射到月球、火星,甚至從地球上的一個點發射到另一個點。
但為了實現這一大膽的設想,SpaceX需要甲烷這種天然氣中最豐富的成分,而且是大量的甲烷。
事實上,根據內部人員獲得的一份聯邦檔案草案,16層樓高的星際飛船及其23層樓高的超級重型火箭助推器的每次飛行可能需要超過1400噸(310萬磅)的液態甲烷,體積達到了一個奧運會大小的游泳池的一半以上。
同一份檔案顯示,SpaceX可能計劃從博卡奇卡(Boca Chica)的地下提取大部分燃料,博卡奇卡是德克薩斯州東南端的一個相對偏遠且野生動物資源豐富的地區,SpaceX正在那裡開發星際飛船。
該檔案的日期為2020年5月,標題為"德克薩斯州卡梅隆縣SpaceX德克薩斯發射場SpaceX星際飛船及超級重型運載火箭環境評估草案"。它是由美國聯邦航空管理局(以下簡稱航管局,FAA)的商業空間運輸辦公室撰寫的,該辦公室為SpaceX這樣的商業火箭發射發放許可證。
根據該草案,SpaceX公司計劃在其發射場(稱為垂直髮射區,或VLA)旁邊的博卡奇卡海灘上鑽出至少5口天然氣井。該公司還可能在幾英里外的龐大火箭工廠(或生產區)附近建造與天然氣開採、儲存和發電相關的設施。
大約二十幾頁的檔案內容非常詳細地描述了SpaceX使用星際飛船從博卡奇卡到達軌道的計劃。這些資訊與埃隆·馬斯克關於“星際飛船”火箭站點的公開宣告相吻合。
2014年9月22日,馬斯克到訪德克薩斯州南部的博卡奇卡海灘,彼時新的太空港和發射場正破土動工。
截至目前,SpaceX已經在該地進行了全比例的“星際飛船”原型的上下亞軌道飛行測試。
第一枚火箭名為Starhopper,在測試中飛到約150米(492英尺),於2019年8月降落。最近開發的原型機名為“星際飛船”系列8號,簡稱SN8,在德克薩斯州南部上空飛行數萬英尺,腹部翻轉,直立著陸,但因速度過高發生爆炸。
不過隨著飛行器及地面操作的逐漸成熟,SpaceX正在進一步擴大其承載能力,隨之而來的是對燃料和動力的需求。
上週五,彭博社爆料了SpaceX計劃在發射場鑽天然氣井的訊息。SpaceX正在透過一家名為Lone Star Mineral Development的子公司進行這項工作,該公司在2020年6月購買了800多英畝德克薩斯州土地的石油權。
彭博社表示:"不清楚這些天然氣究竟會被用於什麼用途。"但內部人士收到的2020年5月的檔案顯示,SpaceX計劃提取天然氣,並去除汞和硫等汙染物,再將甲烷凝結成液體作為燃料儲存起來,作為星艦發射的推進劑。
根據該檔案,SpaceX還可能透過燃氣燃燒渦輪機,利用天然氣為其設施生產更多的電力。
該檔案還顯示,SpaceX將建造一到兩個發電廠,為整個SpaceX設施(包括髮射臺)的活動發電。這些發電廠可能位於SpaceX生產區的西南部或VLA,每個發電廠的面積將達到約5.5英畝。
僅從表面上看,這些發電廠會從大氣中抽取氧氣並將其液化。在星際飛船的猛禽發動機運作過程中,每燃燒1升液態甲烷,需要大約3.6升液態氧。同樣,SpaceX也可能利用其現場的發電廠從大氣中抽出氮氣和氬氣再將其液化。
這些明顯的鑽探天然氣井和建造天然氣發電廠的計劃,與馬斯克對星際飛船的長期計劃形成了鮮明對比。2019年9月該公司在博卡奇卡生產區的一次演講中,馬斯克表示,他計劃只使用可再生能源採集和製造火箭燃料。
馬斯克當時說:“長期來看,我們將使用太陽能生產火箭的推進劑,並從地球大氣中提取二氧化碳,利用水,將其結合起來,在地球上製造甲烷。所以長期的來看是相當可持續和可再生的。”
甲烷釋放到大氣中後,是一種強大的氣候變化劑,在最初的二十年中擁有二氧化碳80多倍的升溫能力。燃燒甲烷也會產生二氧化碳,二氧化碳則是一種較弱但持續時間較長的氣候變化劑。
為了攻克這個問題,馬斯克於當地時間1月21日宣佈將提供1億美元,用於獎勵最佳碳捕捉技術。這種技術可以幫助中和星際飛船發射過程中甲烷和碳排放對氣候的影響。如果SpaceX長期目標實現的話,也許每年有數百萬次飛行將受益於此技術。
不過與此同時,SpaceX顯然計劃使用天然氣而非其他能源手段為其星際飛船的雄心壯志提供動力。該公司正在推動航管局發放軌道發射許可證。
SpaceX公司希望從星際飛船原型的亞軌道“跳躍”階段中走出來,開始進行更強大、更雄心勃勃、風險更大的低地軌道發射實驗。不過要做到這一點,該公司需要從航管局那裡獲得新的發射許可。
環境評估通常需要三到四個月的時間來完成。然而,根據航管局的說法,如果這一過程揭示了“無法緩解的影響”,SpaceX可能需要進行更徹底的環境影響宣告。這一過程可能需要一到三年的時間。
SpaceX在2014年7月完成了其在博卡奇卡的業務的環境影響報告。然而,該檔案涵蓋的是獵鷹9號和獵鷹重型發射軌道,而非星際飛船飛行器。不過該檔案確實明確規定了飛行“各種可重複使用的亞軌道運載火箭”,這讓SpaceX得以進行低空飛行的星際飛船測試。
(加美財經)
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責編:帆子